用于修补交替相移掩模的方法

专利名称：用于修补交替相移掩模的方法
用于修补交替相移掩模的方法技术领域一般来说，本发明的实施例涉及掩^^莫制造领域，更具体地说， 涉及掩模修补方法。
背景技术：
近年来，开创了相移掩模("PSM")技术来扩展光学光刻的 极限。通常，光掩^t由石英和铬特征组成。光穿过透明的石英区域， 并受到不透明的铬区域的阻挡。在光到达晶片的位置，暴露光致抗 蚀剂，并且稍后在显影工艺中移除那些区域，剩下未暴露区域作为 特征留在晶片上。随着形体尺寸和节距的缩小，投影光学系统的分 辨率开始限制抗蚀剂图像的质量。由于不透明铬区域非常逼近邻近 的透明石英区域，所以有相当大强度的光与恰好位于不透明铬区域 下方的能量的平方成比例。不透明铬区域下方的光会影响理想上是 垂直的抗蚀剂轮廓的质量。因此，将相移技术设计成"削尖"强度 轮廓以及因此的抗蚀剂轮廓，由此允许印刷较d 、特征。PSM技术包括交替相移("APS")掩模技术，其通常采用铬 吸收层和180度相移石英板的交替区域来在晶片上形成特征。APS 掩模增强了投影图像的光学分辨率、对比度，并且增加了用于晶片 印刷的光刻法的聚焦深度。图1示出系统100，其中光101穿过APS掩才莫102,并且到达由 光致抗蚀剂104覆盖的晶片103。 APS掩才莫102具有位于石英板106 上的铬吸收层区域105。如图1所示，光101穿过石英区域107和108, 并受到吸收层区域105的阻挡。穿过石英区域107和108的光101 到达覆盖晶片103的光致抗蚀剂区域110。如图1所示，稍后在光致抗蚀剂显影工艺中移除由光101暴露的光致抗蚀剂的区域110,剩下 光致抗蚀剂的未暴露区域104作为特征留在晶片上。如图1所示， 区域107中的石英板106的厚度对应于光101的0度相位，而区域108 中的石英板106的厚度对应于光101的180度相位。当穿过区域107 和108的光101的相位分别从O度变为180度时，它穿过O。与光的 振幅的平方成比例的光强也通过0，从而在晶片上形成深色锐线。但 是，如图1A所示，由于例如侧壁会使光101发生散射，所以透射穿 过APS掩模102的区域107和108的光101的强度不平衡。APS掩 模中的强度不平衡可导致分辨率误差、相位误差和晶片上的布置误 差。图1B示出APS掩模121,其中蚀刻位于铬吸收层125上方的石 英板126,以便形成底切部124，从而防止APS揭r才莫121中的光122 的强度不平衡。通常，利用各向同性湿式蚀刻来形成底切部124。如 图1B所示，底切部124在吸收层125中形成悬垂结构。因为所存在 的石英不足以支撑吸收层125,所以该悬垂结构可导致吸收层125的 剥离。具体来说，如果底切部124大于0度和180度相位沟槽之间 的石英板126的宽度，那么吸收层125可能会剥离。图2A-2C示出APS掩模200上的各种类型的缺陷。图2A示出 在石英板201上具有铬吸收层202的APS掩模200。图2A示出缺陷 203，其包括与沟槽204的侧壁相邻的石英凸块。图2B示出具有缺 陷205的APS掩模200,该缺陷205包括位于沟槽204的底部上的 石英凸块。图2C示出在石英板201上具有铬吸收层202的缺块206 的APS掩模200。目前，还没有一种技术可以在保留APS掩斗莫中的底切部和悬垂 结构的情况下修补如图2A和2B所示的缺陷203和205。通常，利 用具有Ga离子的聚焦离子束("FIB")来移除缺陷203和205。 但是，FIB会导致在石英板201中的沟槽204的侧壁和底部上的Ga 污染301，如图3A所示。Ga污染会造成传输损耗，并且需要ASP
掩才莫的修补后处理。此外，如图3A所示，FIB会移除悬垂吸收层， 由此导致如上所述的APS掩才莫中的光强不平衡。另一种用来移除图2B的缺陷205的方法是利用原子力显微镜 ("AFM")的针尖302来机械移除位于沟槽204底部上的缺陷205。 如图3B所示，只有当^反201中的沟槽204的大小充分地大于AFM 针尖302的大小时，AFM针尖302才可以切除缺陷205。此外，因 为AFM针尖302具有锥形形状，所以它会破坏沟槽204的侧壁，或 者将不能够到达到沟槽204中并完成移除缺陷205，如图3B所示。 此外，与FIB类似，AFM针尖会移除悬垂吸收层，从而破坏底切部， 如图3B所示。所有这些都会造成如上所述的APS掩才莫中的光强不 平衡。


附图的各图中举例而非限制性地说明本发明，附图中，类似的 附图标记表示类似的元件，并且其中图1示出典型的现有技术系统，其中光穿过APS掩模并到达晶片；图2A-2C示出APS掩模上的各种现有技术类型的缺陷；图3A和3B示出用于移除APS掩;溪上的缺陷的现有技术方法；图4A是APS掩模的侧视图，其中根据本发明的一个实施例利 用针尖来机械移除缺陷上方的吸收物；图4B是APS掩模的侧视图，其中根据本发明的另一个实施例 利用电子束来移除缺陷上方的吸收物；图4C是与图4A和4B类似的视图，其中根据本发明的一个实 施例利用电子束来移除缺陷；图4D是与图4C类似的视图，其中根据本发明的一个实施例利 用电子束来重建具有悬垂结构的吸收物；图5示出根据本发明的一个实施例的APS掩模的板上的缺陷的
电子束诱导蚀刻；图6是根据本发明的一个实施例用于测量APS掩模的板上的缺 陷的三维轮廓的基于AFM的系统的框图；图7示出根据本发明的一个实施例利用电子束诱导沉积法来在 APS掩模的板上沉积具有悬垂结构的吸收层；以及图8是APS掩模的侧视图，其中根据本发明的另一个实施例利 用电子束来重建具有悬垂结构的缺失吸收物。
具体实施方式
在以下描述中，阐述了诸如特定材料、化学物、元件尺寸等众 多特定细节，以便全面了解本发明的实施例中的一个或多个实施例。 但是，本领域的技术人员将明白，在没有这些特定细节的情况下， 也可以实践本发明的这个或这些实施例。在其它情况下，没有详细 描述半导体制造过程、技术、材料、设备等，以免不必要地使本描 迷晦涩难懂。通过所包含的描述，本领域的技术人员将能够实施合 适的功能性，而无需过多的实验。尽管描述并在附图中示出本发明的某些实例性实施例，但应了 解，这些实施例只是说明本发明而不是限制本发明，并且本发明不 限于所示和所描述的特定构造和布置，因为本领域的技术人员可以 耳关想到修改。整篇说明书中提到"一个实施例"、"另一个实施例"或"实 施例，，时是指在本发明的至少一个实施例中包含关于该实施例描述 的特定特征、结构或特性。因此，在整篇说明书中的各个位置出现 短语"对于一个实施例，，时不一定都是指同一个实施例。此外，可 以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合特定特征、结构或 特性。此，具体实施方式
所附的权利要求明确并入本具体实施方式
中，其
中每个权利要求独立地作为本发明的一个独立实施例。尽管就几个 实施例描述了本发明，但本领域的技术人员将认识到，本发明不限 于所描述的实施例，而是可以用所附权利要求的精神和范围内的修 改和变更来实践。因此，将描述视为是说明性而不是限制性的。本文描述用于修补交替相移("APS")掩模的方法，这些方法 保留光的相位和强度平衡。这些方法包括修补具有用于平衡光强的 蚀刻底切结构的掩模上的缺陷。具体来说，这些方法包括移除支 撑吸收层("吸收物，，)的板的底切区域中的缺陷；以及在掩模的 板上重建具有悬垂结构的吸收层。在一个实施例中，首先，利用原 子力显微镜("AFM")针尖、电子束("e-beam")或其组合来 移除缺陷上方的吸收层。通过利用第 一化学物进行电子束诱导蚀刻 来从板中移除缺陷。此外，通过利用第二化学物进行电子束诱导沉 积来在板上重新沉积不透明材料，从而在板上重建具有悬垂结构的 吸收层。对于一个实施例，为了修补板上的具有缺失吸收物的缺陷， 利用不透明材料的电子束诱导沉积。对于一个实施例，生成掩模的 板上的缺陷的三维("3D")轮廓以便控制缺陷的移除。本文所述 的方法不会破坏掩模，不会造成掩模中的传输损耗，并且因此不需 要对掩模进行修补后处理。本文所述的方法提供允许修补具有相当 小尺寸和相当小缺陷的4务才莫的相当高的空间分辨率。图4A是APS掩才莫400的侧视图440,其中根据本发明的 一个实 施例，利用针尖410来机械移除与板402中的沟槽403的侧壁相邻 的缺陷407上方的吸收物401。如图4A所示，APS l奄才莫400具有蚀 刻进板402中的相互相邻的沟槽403和沟槽404，如图4A所示。板 402中的每个沟槽403和404具有底切("悬垂")结构406,这些 结构406包括位于沟槽上方的吸收物401的一部分，这部分没有得 到板402的支撑，如图4A所示。形成悬垂结构406以便通过例如减 小透射穿过板402的光405从沟槽403和404的侧壁的散射来平衡 光405的强度。对于一个实施例，APS掩模400的板402可以是对光405透明的任何材料，并且板402上的吸收物401可以是阻挡光405 的任何材料。更具体地说，APS掩模400的板402的材料可以是石 英、玻璃或其任意组合。板402上的吸收物401可以是铬、氮化钽、 硅化钼或其任意组合。对于一个实施例，对板402透明并且对吸收 物401不透明的光405可以是远紫外线、紫外线、x-射线或其任意组 合。对于一个实施例，板402上的吸收物401中的每个开口的宽度411 约在100 nm-500 nm范围内。沟槽403的深度与沟槽404的深度相关， 以使得透射穿过板402和沟槽403的光405的相位相对于透射穿过 板402和沟槽404的光405的相位偏移180度。一^:来i兌，透射穿 过板402的光405的相位变化("△ 6")取决于板402的材料的 折射率、板402中的蚀刻沟槽的深度和光405的波长，如下式A 6 -2 7T(n-l)d/入 其中，入是光的波长，n是板402的材料的折射率，且d是板402中 的蚀刻沟槽的深度。折射率n取决于板402的材料和光405的波长。 例如，对于来自步进器的波长为193 nm的光405，石英的折射率约 为1.55。对于一个实施例，可以根据上式计算每个沟槽403和404 的相应深度。每个底切结构406的长度413是从沟槽的侧壁到相应 吸收物的边缘测量的。对于一个实施例，每个底切结构406的长度413 约在20 nm-150 nm范围内。更具体地说，每个底切结构406的长度 413可以介于30 nm和60 nm之间。APS掩模400的沟槽403和404 以及底切结构406可以利用掩模制造领域的技术人员已知的技术之 一通过湿式蚀刻、干式蚀刻或其组合来形成。对于一个实施例，石 英板402上的铬吸收物401的厚度414约在50 nm-150 nm范围内。 对于一个实施例，石英板402上位于铬吸收物401下方的缺陷407 可以是大小约在20 nm至几百纳米(取决于掩模制造方法和光刻晶片 印刷要求，例如20 nm-900 nm)范围内的石英凸块。此外，通过利用针尖410切穿吸收物401直到缺陷407来机械 移除吸收物401。在切穿吸收物401之后，针尖410可以继续切除缺陷407,直到针尖410的侧壁碰到沟槽403的侧壁为止。对于一个实 施例，用于切除石英板402上的缺陷407上方的铬吸收物401的针 尖410是原子力显微镜("AFM")的针尖。AFM可用作扫描工具 用来基于由AFM的针尖和控制电子装置提供的高度信息来控制切除 厚度。可以利用约1微米/秒的扫描速度来使针尖410的磨损最小化。 AFM针尖每进一遍("每次进给，，)可以切进吸收物401中约1 nm。 对于一个实施例，为了移除缺陷407上方的厚度约在50 nm-100 nm 范围内的铬吸收物401， AFM针尖要在吸收物401上方进约100到 约150遍。对于一个实施例，可以从板402的顶部432的一部分中 移除吸收物401的一部分412，以便提供在稍后的工序中用于重建吸 收物的足够空间。更具体地说，受到板支撑的部分412可以约在10 nm-50 nm范围内。在移除吸收物401之后，针尖410可以继续切入缺陷407预定 深度，以便确保完全移除缺陷407上方的吸收物401。对于一个实施 例，针尖410可以将石英缺陷407切至预定深度，该预定深度约在3 nm-15 nm范围内。对于一个实施例，针尖410可以是由Florida的 Delray Beach的RAVE, LLC.,制造的650 nm和1300 nm AFM机械加 工设备的针尖，其可用于机械切除吸收物401和缺陷407的一部分。接着，移除由于机械切除吸收物401和缺陷407的一部分而产 生的碎片415。碎片415可以在完全切除吸收物401和缺陷407的一 部分之后在AFM针尖的两遍之间移除。碎片415的移除可以通过以 下方法来执行首先，从APS掩一莫400的表面弄松碎片415;然后， 从APS掩模400清除碎片。对于一个实施例，从APS掩模400的表 面移除碎片415可以利用气流来^f丸行。对于一个实施例， -使用包括 千水粒子的处于临界状态的二氧化碳气体来移除由于切除吸收物401 和缺陷407的一部分而产生的碎片。图4B是APS掩模400的侧视图441 ，其中根据本发明的另 一个 实施例，利用电子束420来移除板402上的缺陷407上方的吸收物
401。缺陷407上方的吸收物401的移除是通过蚀刻吸收物401来执 行的，其中蚀刻是通过电子束420诱导的，如图4B所示。前驱气体 430分配在电子束420附近。电子束420聚焦在吸收物401的将要蚀 刻的那一部分431上，如图4B所示。电子束420诱导化学反应以便 蚀刻吸收物401的那一部分431。蚀刻是通过前驱气体430和吸收物 401的材料之间的导致挥发性产物的化学反应来启动的。对于一个实 施例，用于蚀刻吸收物401的那一部分431的前驱气体430包括氧 气。对于另一个实施例，用于蚀刻那一部分431的前驱气体包括氯 气。对于一个实施例，用于蚀刻那一部分431的前驱气体430是氧 气、氯气、诸如XeF2的含氟气体或其任意组合，其中吸收物401是 氮化钽、铬、硅化钼或其任意组合。与利用针尖410来机械切除吸收物401相比，选择利用电子束420 来蚀刻吸收物401取决于吸收物401的材料相对于板402的材料的 移除选择性。吸收物401的材料相对于板402的材料具有较高移除 选择性意味着，移除吸收物401远快于移除板402的材料，因而板402 和吸收物401之间的界面处的移除过程会大大地减慢。与AFM针尖决定的。对于一个实施例，石英板402上的缺陷407上方的氮化钽 吸收物401是利用电子束420来移除的。对于另一个实施例，石英 板上的缺陷407上方的铬吸收物401是通过利用针尖410进行机械 切除来移除的。对于一个实施例，在使用电子束之前，先从APS掩模400的表 面移除碳氢化合物。之所以要移除碳氢化合物是因为，在稍后的过 程中电子束会激活碳氢化合物，从而产生可以防止对缺陷407的蚀 刻的碳分子。取决于碳氢化合物的量，可以利用使用酸的湿式清除、 使用臭氧的干式清除或其组合来从APS掩模400的表面移除碳氢化 合物。对于一个实施例，可以用96%石危酸清洁APS掩神莫400的表面 约10分钟，然后用臭氧清洁约4-5分钟。用于从表面清除碳氢化合 物的技术对于掩模制造领域的技术人员来说众所周知。接着，通过电子束诱导蚀刻来移除APS掩冲莫400的板402上的缺陷407 。图4C是APS掩模400的侧视图442,其中根据本发明的 一个实 施例，利用电子束420来移除与板402中的沟槽403的侧壁相邻的 缺陷407。前驱气体421分配在缺陷407上方的电子束420附近。电 子束420聚焦在缺陷407的将要蚀刻的那一部分上，如图4C所示。 电子束420诱导化学反应以便蚀刻缺陷407。蚀刻是通过前驱气体421 和缺陷407的材料之间的导致挥发性产物的化学反应来启动的。对 于一个实施例，在如上文关于图4A描述的那样利用针尖410移除缺 陷407的第一部分之后，利用电子束420来移除缺陷407的笫二部 分。对于另一个实施例，在如上文关于图4B描述的那样通过配合气 体430利用电子束420来移除缺陷407上方的吸收物401之后，利 用电子束420来移除缺陷407。图5示出根据本发明的一个实施例的电子束诱导蚀刻缺陷的示 意图500。通过喷嘴502将前驱气体501引入到聚焦电子束503附近。 对于一个实施例，控制喷嘴502中的前驱气体421的压力以便维持 电子束503的功能性。前驱气体分子504吸附在缺陷505的表面， 并且电子束503诱导化学反应。如图5所示，撞击缺陷505的表面 的电子束503的原电子引起二次电子发射507。 二次电子发射507从 吸附在缺陷505的表面的分子504产生离子和基团508。由二次电子 发射507产生的离子和基团508形成通过化学反应蚀刻进缺陷505 的表面中的第一化学物，其中该化学反应形成包括缺陷505的材料 的原子和分子的挥发性产物506。返回去参照图4C，对于一个实施例，为了蚀刻石英凸块的缺陷 407，使用包括氟("F，，)的前驱气体421，如二氟化氙("XeF2")。 选择电子束420的电压以便限制蚀刻表面的充电。对于一个实施例， 用于蚀刻缺陷407的电子束420的电压约在0.8千伏("kV，，)至1.5 kV范围内以便提供来自缺陷407的表面的约1的全电子产额，并且
电子束的直径约在2 nm-6 nm范围内。更具体地说，用于移除APS 4奄才莫400的板402上的石英凸块的缺陷407的电子束430的直径约 为5nm，电子束的电压约为lkV。为了移除缺陷407，将电子束420 在将要蚀刻的缺陷407的一部分上方停留预定时间，然后沿直线移 动预定步幅至缺陷407上方的下一个点，以便执行光栅扫描或蛇形 扫描，由此导致在整个缺陷上方进行电子束扫描。电子束的光栅扫 描和蛇形扫描技术对于掩模制造领域的技术人员来说众所周知。一 个帧("循环")对应于电子束420在整个缺陷上方的单次扫描("一 遍")。接着，继续重复电子束420在缺陷的该部分上方的停留以 及电子束420的预定步幅的移动，直到从APS掩模400的板402中 蚀刻掉整个缺陷407为止。对于一个实施例，每次行扫描之间的时 间("行刷新时间")和每次帧扫描之间的时间("帧刷新时间") 足够长以允许前驱气体421的分子吸附在缺陷407的表面上。更具 体地说，为了蚀刻大小约在20 nm-100 nm范围内的石英缺陷407, 行刷新时间和帧刷新时间中的每个时间都大于IOO微秒(>sec")。 通常，循环越长，需要越少的帧刷新时间。对于一个实施例，用于 将电子束420移动到缺陷407上方的下一个点的预定步幅是使得定 义预定步幅的邻接像素不会重叠的值。更具体地说，用于将电子束420 移动到缺陷407上方的下一个点的预定步幅约在2 nm-10 nm范围内。 每个像素的大小对应于电子束420在停留时间期间蚀刻的缺陷407 的那一部分。用于控制电子束420在缺陷407上方的扫描的参数取 决于缺陷的大小。对于一个实施例，在执行缺陷407的电子束诱导 蚀刻之前，可以生成缺陷407的三维轮廓。对于一个实施例，缺陷407 的轮廓可以使用基于AFM的系统来生成。图6是根据本发明的一个实施例用于测量掩模的板上的缺陷的 三维轮廓的基于AFM的系统的框图600。如图6所示，AFM的针尖 601在掩模604的板603上的缺陷602的表面上方进行扫描，以便映 射缺陷602的表面。对于一个实施例，扫描仪605沿两个水平轴X、
Y和一个垂直轴Z的方向在缺陷602的表面上方移动针尖601,如图 6所示。对于另一个实施例，针尖601可以静止，并且掩才莫604可以 在它下方进行扫描。如图6所示，运动传感器606耦合到针尖601。 运动传感器606感测针尖601和缺陷602的表面之间的力，该力通 常在固体中的原子间力的范围内。运动传感器606将校正信号提供 给扫描仪605以便使该力保持恒定。控制器电子装置607提供计算 机608、扫描仪605和运动传感器606之间的接口连接，如图6所示。 控制器电子装置607供应用于控制扫描仪605的电压，接受来自运 动传感器606的信号，并且包括用于使缺陷602的表面和针尖601 之间的力保持恒定的反馈控制系统。如图6所示，计算机608耦合 到控制器电子装置607和运动传感器606,以便驱动系统600，处理、 显示和分析数据，从而产生掩冲莫604的板603上的缺陷602的三维 轮廓。对于另一个实施例，可以利用电子或光学显微镜来获得缺陷407 的X-Y图像，并且可以利用AFM显微镜来获得该缺陷的高度。返回去参照图4C，可以利用缺陷407的轮廓(例如，上文关于 图6描述的通过基于AFM的技术产生的三维轮廓)来定义用于蚀刻 缺陷407的电子束420的参数。将由电子束420提供用来诱导对缺 陷407的一部分的蚀刻的电子的剂量定义成电子束420的累计停留 时间和电子束420的电流的乘积。较小的电流可以由较长的停留时 间来补偿，以便在电子束中产生相同剂量的电子。通常，电子束的 较小电流提供更好地对电子束的控制，并且产生较小直径的电子束。 电子束420在缺陷407的该部分上方的停留时间取决于缺陷407的 该部分的高度，并且可用于控制蚀刻深度。对于一个实施例，供应 给用于蚀刻大小约在20 nm-100 nm范围内的石英缺陷407的电子束 420的来源的电流约在15微微安("pA")至40pA范围内，并且 停留时间可以约在l psec-10 psec范围内。对于一个实施例，可以利 用修补框来将停留时间和缺陷的大小相关联。每个修补框的尺寸对
应于缺陷407的一部分的大小，其中该大小可以从通过上述方法之 一产生的缺陷407的三维轮廓("映射")获得。对于一个实施例， 为APS掩冲莫400上的不同类型的缺陷生成不同的修补框。用于定义 对象的大小的修补框的生成是对于显微图像映射领域的技术人员来 说已知的技术。对于一个实施例，为了执行对APS掩才莫400的板402 上的缺陷407的电子束诱导蚀刻，可以使用任何基于扫描电子显微 镜("SEM")的电子束设备，如由德国的NaWoTec-Carl Zeiss制 造的MeRiT MG (商标)电子束系统。接着，在APS掩模400的 板402上重建具有悬垂结构的吸收层("吸收物")。图4D是APS掩才莫400的侧视图443,其中根据本发明的 一个实 施例，利用电子束420来在才反402上重建具有悬垂结构425的吸收 物423。如图4D所示，前驱气体422分配在板402的与吸收物401 相邻的表面424上方的电子束420附近。板402上的材料沉积由聚 焦在板402的表面424上的电子束420来启动，如图4D所示。对于 一个实施例，利用电子束420沉积在板402的表面424上的材料可 以是在APS掩模400的清除过程中保留的任何不透明材料。对于一 个实施例，利用电子束420沉积在板402的表面424上的材料可以 是对辐射不透明的任何材料，该辐射是X-射线、远紫外("EUV") 光、紫外("UV")光或其任意组合。对于另一个实施例，可以利 用聚焦离子束("FIB")来在板402的表面424上沉积具有悬垂结 构425的吸收物423。图7示出根据本发明的一个实施例利用电子束诱导沉积法在APS 4务;漠的板上沉积700具有悬垂结构的吸收层的示意图700。通过喷嘴 702将前驱气体701引入到聚焦电子束703附近。如图7所示，电子 束703的原电子将引入到板705的表面处的前驱气体701的分子704 弄碎，由此导致在板705上沉积吸收层708的材料的分子和原子， 并形成残余气体706。返回去参照图4D,对于一个实施例，为了沉积吸收物423，可 以使用包括金属的前驱气体422。对于另一个实施例，前驱气体422 包括,友类。对于又一个实施例，前驱气体422包括金属、诸如烃的 碳类及其任意组合。对于一个实施例，用于沉积吸收物423的前驱 气体422包括Pt-CH，如曱基环戊二烯铂(013(:5114) 《(^3)3。电子束 420诱导将Pt-CH前驱气体离解成H2、 CHx片段和Pt-碳化合物。由 电子束420诱导的离解的结果是，氢气("H2")和其它挥发性副 产物离开表面424,而Pt-碳化合物和诸如其它碳化合物的其它非挥 发性副产物则沉积在板402的表面424上。对于另一个实施例，用 于沉积吸收物423的前驱气体422包括诸如W(CO)6的羰基鵠、WF6、 甲烷或其任意组合。对于一个实施例，表面424上的具有悬垂结构425 的吸收物423足够厚以完全阻挡光。对于一个实施例，表面424上 的具有悬垂结构425的吸收物423的厚度约在100 nm-500 nm范围 内。利用电子束420的电压来限制掩模402的表面的电荷。对于一 个实施例，用于沉积吸收物423的电子束420的电压约在0.8千伏 ("kV")至1.5kV范围内，更具体地说，约为1 kV。对于一个实 施例，如果掩模402具有较少的电荷，例如为接触层掩模，那么电 子束420的电压可为至少1 kV。通常，较高的电子束420电压提供 较高的空间分辨率。电子束420在板402的表面424上方停留预定 时间，然后移动由像素间距定义的预定步幅而到达板402的表面424 上的下一个点。继续重复电子束420的停留和移动，直到在表面424 上形成具有预定厚度的吸收物423为止。对于一个实施例，吸收物423 的悬垂结构425没有受到板402的表面424的支撑。电子束420的 停留和移动可以利用上文关于缺陷407的蚀刻所描述的光栅扫描技 术或蛇形扫描技术来执行。对于一个实施例，对于沉积具有悬垂结 构425的吸收物423，电子束420的帧刷新时间比用于蚀刻的帧刷新 时间短。对于一个实施例，电子束420的预定停留时间足够长，并 且用于将电子束420沿表面424从一个点移动到下一个点的预定步 幅足够小，以便提供沉积在表面424上的分子的化学键接，从而形
成不透明材料。更具体地说，电子束420在表面424上的某个点上 方的预定停留时间约在1 ^sec-10psec范围内，并且用于将电子束420 沿表面424从一个点移动到下一个点的预定步幅约在1 nm-10 nm范 围内。对于一个实施例，可以相对于入射电子束成任何角度定位APS 掩模400,以允许相对于APS掩模400的表面424成任何角度和任 何取向构建吸收物423。对于一个实施例，沉积在表面424上的吸收 物423的悬垂结构425可以长达1 pm。更具体地说，沉积在表面424 上的吸收物423的悬垂结构425的长度可以约在10 nm-150 nm范围 内。图8是APS掩模400的侧视图800,其中根据本发明的另一个 实施例，利用电子束420来在板402中的沟槽703和704的两侧上 重建具有悬垂结构702的缺失吸收物701。通过利用电子束420来重建具有悬垂结构702的缺失吸收物 701。缺失吸收物701的重建是利用上文关于图4D所述的方法通过 电子束诱导沉积具有预定厚度的不透明材料以便阻挡光来执行的。对于备选实施例，可以利用如上所述的方法来修补掩模中的各 种类型的缺陷。这些缺陷包括缺失吸收物、多余吸收物、位于掩模 的各个位置处(例如，位于悬垂物下方、板的梳状部的底部、板的 梳状部的边缘或其任意组合)的掩模的衬底("板")的缺陷。对 于备选实施例，可以利用如上所述的方法来修补用于各种应用的掩 模，如远紫外线("EUV")掩模、电子投影光刻("EPL")掩模、 低能EPL( "LEEPL")掩模、压印光刻掩模或其任意组合。
权利要求
1.一种用于修补掩模的方法，包括移除位于板上的缺陷上方的吸收层；利用电子束移除所述板上的所述缺陷；以及在所述板上重建具有悬垂结构的吸收层。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，移除所述吸收层包 括利用原子力显微镜的针尖切穿所述吸收层直到所述板。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，移除所述吸收层包 括电子束诱导蚀刻。
4. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，移除所述缺陷包括 切除所述缺陷的第一部分；以及利用第一化学物蚀刻所述缺陷的第二部分，其中蚀刻是由所述 电子束诱导的。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述板上的所述缺 陷包括石英，并且所述第一化学物是利用包括氟的气体形成的。
6. 如权利要求l所述的方法，还包括生成所述板上的所述缺陷的轮廓以便控制所述板上的所述缺陷 的移除。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，重建所述吸收层包括利用第二化学物在所述板上沉积材料，其中沉积是由所述电子 束诱导的。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二化学物是 利用包括金属碳水化合物的气体形成的。
9. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述材料对辐射不 透明，其中所述辐射选自由X-射线、远UV光、UV光及其任意组合 组成的组。
10. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述悬垂结构的长 度约在20 nm-150 nm范围内。
11. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸收层的厚度 约在50 nm-100 nm范围内。
12. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述吸收层包括铬。
13. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸收层包括氮 化钽。
14. 一种用于修补相移掩模的方法，包括 移除位于板上的缺陷上方的吸收层； 测量所述板上的所述缺陷的轮廓；利用电子束蚀刻所述板上的所述缺陷，其中利用所述轮廓来控 制蚀刻。
15. 如权利要求14所述的方法，还包括利用所述电子束在所述板上重新沉积具有悬垂结构的吸收层。
16. 如权利要求14所述的方法，其特征在于，移除所述吸收层 包括利用原子力显微镜的针尖切穿所述吸收层直到所述板。
17. 如权利要求14所述的方法，其特征在于，移除所述吸收层 包括电子束诱导蚀刻。
18. 如权利要求14所述的方法，其特征在于，测量所述缺陷的 轮廓包括利用所述AFM针尖测量所述缺陷的高度；以及生成尺寸对应于所述板上的所述缺陷的 一部分的大小的修补框。
19. 如权利要求14所述的方法，其特征在于，蚀刻所述板上的 所述缺陷包括将所述电子束在所述板上的所述缺陷的所述部分上方停留预定 时间，所述预定时间由所述缺陷的轮廓定义；以及 沿所述缺陷扫描所述电子束。
20. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，扫描所述电子束 包括扭i行光片册扫描。
21. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，扫描所述电子束 包括执行蛇形扫描。
22. 如权利要求15所述的方法，还包括在利用所述电子束蚀刻所述缺陷之前清洁所述板的表面，以便 移除包括碳的 一种或多种材料。
23. —种用于修补交替相移掩;f莫的方法，包括 机械移除位于板上的缺陷上方的吸收层； 机械移除所述板上的所述缺陷的笫 一 部分；蚀刻所述板上的所述缺陷的第二部分，其中蚀刻是由电子束诱 导的；以及在所述板上重新沉积具有悬垂结构的吸收层，其中重新沉积是 由所述电子束诱导的。
24. 如权利要求23所述的方法，还包括 利用气体从所述板的表面移除碎片。
25. 如权利要求23所述的方法，还包括在蚀刻所述缺陷的第二部分之前，清洁所述板的表面以便移除 碳氬化合物。
26. 如权利要求23所述的方法，其特征在于，蚀刻所述缺陷的 第二部分包括在所述板上的所述缺陷的第二部分上方引入笫 一 气体以便形成 用于蚀刻所述缺陷的第 一化学物；将所述电子束在所述板上的所述缺陷的第二部分上方停留笫一 预定时间；以及将所述电子束沿所述缺陷的第二部分的表面移动第一预定步幅 而到达所述缺陷的第二部分的表面上方的下一个点。
27. 如权利要求26所述的方法，其特征在于，连续重复所述电 子束的停留和所述电子束的移动，直到移除所述缺陷的第二部分为 止。
28. 如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述电子束的第 一预定停留时间足够长以使所述第 一化学物执行对所述板上的所述 缺陷的第二部分的蚀刻。
29. 如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述第一预定时 间是约1微秒到约IO微秒。
30. 如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述板上的所述 缺陷的笫二部分包括石英，并且所述第一气体包括氟。
31. 如权利要求23所述的方法，其特征在于，重新沉积具有所 述悬垂结构的吸收层包括在所述板上方引入第二气体以便形成第二化学物； 将所述电子束在所述板上方停留第二预定时间以便诱导在所述 板上从所述第二气体的第二化学物形成所述不透明材料；以及 将所述电子束移动第二预定步幅。
32. 如权利要求31所述的方法，其特征在于，连续重复所述电 子束的停留和所述电子束的移动，直到在所述板上形成具有所述悬 垂结构的所述不透明材料为止。
33. 如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述第二气体包 括有机金属化合物、烃、羰基化物、氟化物或其任意组合。
34. 如权利要求31所述的方法，其特征在于，对于具有所述悬 垂结构的吸收层的化学键接分子来说，所述电子束的第二预定停留 时间足够长，并且用于移动所述电子束的所述第二预定步幅足够小。
35. 如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述电子束的第 二预定停留时间是约1微秒到约IO微秒，并且所述第二预定步幅是 约1證到10證。
全文摘要
描述用于修补具有底切蚀刻的APSM掩模的方法。利用原子力显微镜的针尖来移除板上的缺陷上方的吸收层以及板上的缺陷的第一部分。利用电子束诱导蚀刻来移除缺陷的第二部分，该电子束诱导蚀刻包括在缺陷的第二部分上方引入第一气体以便形成用于蚀刻缺陷的第一化学物；以及停留电子束。利用电子束诱导沉积法来在板上重建具有悬垂结构的吸收层。在板上方引入第二气体以便形成用于在板上形成不透明材料的第二化学物。使电子束停留预定时间以便诱导在板上形成该不透明材料。对于一个实施例，测量缺陷的轮廓以便控制蚀刻。
文档编号G03F1/00GK101133362SQ200680006823
公开日2008年2月27日 申请日期2006年1月3日 优先权日2005年1月3日
发明者T·梁 申请人:英特尔公司